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尾矿库闭库后的安全设计思路


尾矿库闭库后的安全设计思路


来源:网络 废弃尾矿库恢复和有效利用已成为当今世界呼声极高的环境和资源问题。传统认为,从矿山开发规划与作业观点,停止尾矿排放即工程寿命结束,实际上这只是排放和堆积的结束,洪水和地震的威胁仍将长期存在,况且沉积滩面在长期风吹雨淋之下滩面坡度渐趋平缓,调洪库容随之减少,防洪能力自然降低。

 


一、矿山尾矿库的现状
在矿山开采中,尾矿库是重要的控制性建设工作,其营运的好坏状况直接影响到矿山开采的经济效益和开采安全,并且对相关人员的生命财产造成威胁。我国全国尾矿库中有一大部分都处于将要闭库的建设状态,主要是因为有的尾矿库进入到了服务年限,有的是由于矿产资源的开采到了枯竭状态,矿山面临着停止使用阶段,还有的矿山尾矿库出现了坝体渗漏或排洪系统功能失效等使用问题。


二、矿山尾矿库闭库的重要性
矿山尾矿库的闭库是指将达到设计要求最终堆积高程或者是不能再增高扩容,需进行停止使用的尾矿库,以及有些在施工过程中出现问题而不得不停止使用的尾矿库。从整体角度来看,尾矿库闭库的重要性体现在以下几方面:


1、保证尾矿坝的安全和稳定
我国大部分尾矿库采用的技术手段就是上游法尾砂筑坝技术。这种技术方法较为简单,利于管理,并且营运操作成本花费较少。但是这种方法也有自身的缺点,很容易受到排矿方式的影响,会引起所含细粒夹层较多,从而导致渗透性能降低,浸润线水平升高,最终降低了坝体的稳定性。每当尾矿库闭库时,相关部门的监管力度不够,管理松懈,从而使得尾矿库因排洪构建物功能失效,甚至尾矿坝体失去稳定性,导致尾矿库发生事故。


2、保护尾矿库的环境
我国矿产资源的开发和利用不断发展提高,矿产的开采量不断增多,使得每年的尾矿量增加速度不断增加,产生的大量尾矿只能被存放在尾矿库中。另一方面,我国选矿工艺水平不断提高,矿石的磨度越来越高,如果这样的尾矿未被存储在尾矿库而是在外面自然干涸。

当大风天气到来时,尾矿表面的细粉就会被风吹到周围地区,使得当地区的土壤受到污染而退化,植被也会遭到不同程度的破坏引起生态环境的不平衡,对人类的生存和生活产生不良影响。所以,在对尾矿库采取闭库后要采取库区覆土和及时恢复植被等有效的措施,从而保护尾矿库库区周围的环境。

 


三、尾矿库闭库设计程序

1、闭库前的安全评价
按《尾矿库闭库安全监督管理规定》第七条:企业应当根据尾矿库设计资料,在尾矿库闭库前1年,委托具有相应资质的评价机构进行尾矿库安全评价。评价机构向企业出具的尾矿库安全评价报告应当包括下列内容:尾矿坝安全评价、尾矿库防洪能力安全评价、尾矿库的安全度、对非正常级的尾矿库,提出尾矿库治理建议。

2、闭库的设计
企业应当根据尾矿库设计资料,在尾矿库闭库前1年,委托具有相应资质的设计单位进行尾矿库闭库设计。设计单位在进行尾矿库闭库设计时,应当根据评价机构的安全评价结论和建议,提出相应治理措施,保证闭库后的尾矿库符合国家有关法律、法规、标准和技术规范的要求。


闭库设计应按以下层次编写:尾矿库的建设、使用、管理等情况介绍。存在问题、设计单位在对现场有所了解的前提下,对照安全评价写出尾矿库存在问题。坝体整治。根据工程地质情况、水文地质情况、稳定性计算等综合判断采取相应的措施。如计算结果为不稳定,宜分开进行核算。初期坝不稳定常用的处理方法为贴坡,堆积坝不稳常采取贴坡、降低浸润线、削坡等处理方法。

排洪系统。根据防洪标准复核尾矿库防洪能力,当防洪能力不足时,应采取扩大调洪库容或增加排洪能力等措施;必要时,可增设永久溢洪道。当原排洪设施结构强度不能满足要求或受损严重时,应进行加固处理;必要时,可新建永久性排洪设施,同时将原排洪设施进行封堵。


库区整治。通过整治措施达到安全环保的目的。目前,普遍把植被作为尾矿库稳固和恢复的第一选择,长久性植被能控制风蚀水蚀,抑制粉尘,能在一定程度上恢复原始景观和土地利用。检测系统。三等库及其以上要求在线监测。管理。工程概算。结论。


四、闭库施工

闭库施工应当按照批准的闭库设计进行,并应当执行《尾矿设施施工及验收规程》(YS5418-95)和国家有关规范、规程。施工中需对设计进行局部修改的,应当经原设计单位认可;对设计进行重大修改的,应由原设计单位重新设计,并报审批闭库设计的安全生产监督管理部门批准。


五、闭库安全验收


闭库施工完成后,企业应当向审批闭库设计的安全生产监督管理部门申请闭库验收。

 


六、复垦植被

1、尾矿复垦特点
尾矿是经过一系列加工的矿岩,不同类型的矿山,不同的选矿工艺所产生的尾矿,其理化性质有很大差别。有些尾矿还有再利用的价值需要回收;尾矿库多处于山地或凹谷,取土与运土困难,对复垦极为不利;另外,尾矿库由于形成大面积干涸湖床,刮风天气易引起尘土飞扬,污染当地环境。基于尾矿的这些特点,一般尾矿复垦利用,初期大多以环境保护为目的,后期根据其最终复垦利用目标改为实业性复垦,或作半永久性复垦。

2、尾矿库复垦利用方式
复垦为农业用地。复垦为林业用地。复垦为建筑用地。尾矿砂直接用于种植改良土壤。

3、尾矿库植被措施
按照“适地适树、适地适草”的原则,结合当地条件和植物的特点,根据成活率、生长量和适应性分析,选择当地耐水湿、耐贫瘠,生长速度快和适应短时间水淹等特点的树种和草种。

4、尾矿库植被监测
监测分为基建期和运行期两个阶段。基建期监测内容包括植被类型及生长情况、植被覆盖率、土石流失量,临时防护措施的效果。监测频率为从施工初期监测,每季度监测一次,到施工结束。持续24小时大暴雨降雨量达到50mm之后增加调查一次。运行期监测内容包括降雨量、降雨强度、防护措施的实施效果及稳定性、林草成活率、控制水土流失程度、雨水沟的完好率。

 

七、某尾矿库的闭库治理设计

1、工程概述
该尾矿库原设计使用标高1300m,使用库容有444.53万m?。现使用标高为1288.0m,累计使用库容已达350万m3。现由于矿矿区资源逐步枯竭,矿石品质差,采选成本高,该尾矿库已于2010年停用。省安全评价检测中心判定该公司尾矿库安全度为病库,该公司需要对该尾矿库进行闭库处理。

2、设计过程及内容
设计院接到任务后,即组织有关专业人员按上述程序进行设计。先是收集相关资料。设计方案内容主要做了以下四点工作:对坝体的稳定性进行定性分析并作出稳定性评价结论;按尾矿库的等别确定闭库的防洪标准,根据库区现有设施的状况进行排洪计算,并确定合适的闭库排洪方式及构筑物;对坝坡及库区滩面进行复垦设计;完善该尾矿库的监测设施。

值得一提的是洪水入库可能造成浸润线偏高、淹没库区植物,同时洪水入库往往会带大量的渣子入库,容易堵塞排洪井。考虑到闭库后尾矿库不再使用,为保证尾矿库的安全,所以考虑不让上游洪水入库。因此采用截洪沟排洪。在右岸设置截洪沟,库尾设置拦水坝,利用库尾设置的拦水坝将上游来的洪水拦截,然后通过截洪沟排出库外。尾矿库右岸的洪水也通过截洪沟排出库外。

尾矿库的闭库设计,在矿山企业的管理中起到重要的作用,应对尾矿库的整个过程进行严格管理,尤其是对闭库工作应究其产生问题的根源,采取有效地解决措施,不断提高有关人员的思想认识,加大尾矿库闭库的建设投入。从整体上对尾矿库的闭库进行全面科学的管理。

 

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